Category: техника

forest, summer

Светодиодные лампы 12 вольт DC с цоколем E27 (“обычным”).

Более года назад я писал про низковольтные люминесцентные лампочки (http://lj.rossia.org/users/shestero/12652.html ). Пара этих лампочек была куплена для Общего Дома Друзей на Природе и отлично себя зарекомендовала. (Строго говоря, с ними всё же был инцидент: третья аналогичная лампочка, купленная летом, прожила совсем не долго; но есть основания полагать, что она была с самого начала бракованная или повреждённая). Та модель продаётся и по ныне, цена за год не изменилась - 270 рублей.
Эти лампочки нужны для использования с маломощными автономными системами электрообеспечения, в моём случае – с солнечной батареей. Цоколь E27 позволяет использовать обычные светильники и патроны, нужно только следить за полярностью.

Сегодня в той же фирме Ваш Солнечный Дом я купил две светодиодные лампочки QY-Q508-E27 и QY-Q108-E27 для аналогичного пользования. Это новинка: такие лампочки только-только поступили в продажу (и имейте в виду: поставка была небольшой!). Номинальное напряжение 12 вольт, заявленная электрическая мощность 3 и 5 ватт соответственно (измеренная мной дома 3.5 и 6.7 ватт). Количество диодов 3 и 5 (но они в матовой колбе, их не видно). Цвет 4500K. Информации по светимости не было, но визуально они светят как “обычные” (т.е. накаливания) лампочки 60 и 40 ватт – то есть достаточно ярко.


Горит 3-ватовая лампочка, внизу лежит 5-ватовая


Обе лампочки рядом. Та, что побольше - помощнее

Я ради прикола попробовал подключить 3-х ваттовую лампочку напрямую к небольшому модулю номиналом 12-ватт (http://lj.rossia.org/users/shestero/56479.html ). В комнате рядом с окном при пасмурной погоде лампочка загорелась довольно ярко.

В общем, по всем параметрам очень привлекательные изделия для автономных домов, дач, садовых домиков. Будучи более чем в 2 раза экономичнее галогеновых они позволят использовать заметно меньшие солнечные модули и аккумуляторы.
С такими лампочками короткое время можно вообще обойтись без батареи: так тот аккумулятор, который на первой фотографии (4.5 ампер-часов, вес 1,6 кг – вполне переносимый), если считать по номинальной ёмкости способен обеспечить непрерывную работу более мене мощной лампочки 16 часов, более мощной – почти девять! Автомобильного же аккумулятора (по номиналу) хватит приблизительно на 200 и на 100 часов соответственно. То есть можно просто принести или завести предварительно заряженный аккумулятор на бивак, на пикник или в садовый домик без электричества и пользоваться светом. 20 часов непрерывной работы разрядят автомобильный аккумулятор только приблизительно на 10% и на 20% (соответственно), так что, приезжая на надёжном автомобиле в неэлектрифицированное место, вполне можно запитывать домашнее верхнее освещение от этой же машины.
…И даже при наличие подводки к сельскому дому, имея, например, удалённую баню или хозпостройку может быть не сподручно или дорого протягивать туда провода ради освещения.

Цена у этих лампочек, правда, не дешевая – 640 и 910 рублей.
Летом посмотрим, как они покажут себя на практике.

PS Кстати, в продаже был гибкий солнечный модуль повышенного КПД: площадью не более моего 40-ваттового и будучи гораздо легче (и удобней в транспортировке и монтаже) он был номинальной мощностью 90.1 ватт. Цена, правда, чуть более 20000 рублей.
forest, summer

Ликбез по автономному электрообеспечению на фотоэлементах

Фотоэлементы вырабатывают электрический ток как под действием прямого так и рассеянного света. Максимальная мощность достигается при облучении прямым солнечным светом когда фотоэлемент стоит под прямым углом к лучам, а солнце – высоко над горизонтом. Если не поворачивать фотоэлемент в течении дня, в нашем северном полушарии оптимально фотоэлемент следует обратить на юг, под некоторым углом (он зависит от широты и от времени года). Зимой этот оптимальный угол ближе горизонту, чем летом, так как Солнце встаёт ниже. Ночью фотоэлементы не только не производят ток, но могут его пропускать в обратную сторону, поэтому для того, что бы не отключать их каждый раз я использую полупроводник (диод). (В “настоящих” системах автономного обеспечения это, в частности, делает специальное устройство – контроллер заряда).
Основные характеристики электрического тока – напряжение (измеряется в вольтах) и так называемая сила тока (измеряется в амперах). Произведение этих величин даёт мощность (количество работы, которое делается током непрерывно). Мощность измеряется в ваттах.
Энергия из Солнечной батареи заряжает аккумулятор (АКБ). АКБ заряжается, просто, когда на его клеммы подаётся напряжение большее, чем он в данный момент выдаёт. Контакты АКБ и фотоэлементов полярны (есть “+” и “-” – это постоянный ток), и полярность нужно соблюдать! Обычно плюс обозначается красным цветом. АКБ имеет следующие характеристики – номинальная ёмкость, номинальное напряжение, предельный ток заряда и др. Номинальную ёмкость АКБ принято выражать в ампер*часах, но легко можно приблизительно пересчитать в ватт*часы: так номинальная ёмкость типового автомобильного аккумулятора 55 аЧ при номинальном напряжении 12 вольт даёт 660 ватт*часов. Это обозначает, например, что электрический прибор мощностью 60 ватт может работать 11 часов. Следует иметь в виду, что реальная ёмкость может быть заметно меньше заявленной номинальной. Предельный ток зарядки в амперах как правило равен 1/10 численной величины ёмкости, выраженной в Ач, и, соответственно, для типового автомобильного аккумулятора составляет 5.5 ампер. Слишком быстрая зарядка вредна АКБ, к тому же она она вредна для людей - приводит к испарению ядовитого электролита из-за его нагрева.
Но гораздо вреднее переразрядка и перезарядка АКБ. АКБ нормально надо хранить в более-менее заряженном состоянии. Разряженный АКБ быстро необратимо разрушается. К тому же зимой на морозе электролит в разряженном АКБ может замёрзнуть и он лопнет. По мере разрядки напряжение, которое выдаёт АКБ падает, по мере зарядки – возрастает. Типовой допустимый рабочий интервал для АКБ с номинальным напряжением 12 вольт – от 11.5 до 13.5 вольт. Таким образом, кроме функции накопления АКБ выполняет важную роль стабилизатора напряжения. Напряжение измеряется вольтметром постоянного тока, таким образом можно контролировать уровень заряда. Контролировать уровень заряда можно также измеряя плотность электролита спиртометром (поплавком), но это сложнее.
Замечу, что когда ёмкость АКБ гораздо больше суточного производства и потребления энергии переразрядка и перезарядка едва ли произойдёт неожиданно – достаточно проверять напряжение раз в пару дней или даже реже. Фотоэлемент имеет предельный ток выработки, и если он меньше предельного тока заряда АКБ это исключает опасность перегрева электролита. Иногда электролит подсыхает, и его нужно разбавлять дисцилированной(!) водой, но это бывает реже чем раз в год. В отключенном состоянии освещённый фотоэлемент может произвести гораздо большее напряжение – порядка 21 вольта, однако все эти напряжения безопасны для человека – это значит за провода можно браться голыми руками.
Однако существует другая опасность – короткое замыкание АКБ: если случайно замкнуть клеммы АКБ проводком он может выдать очень большой ток (очень много энергии) – провод может моментально расплавиться, загореться или даже взорваться. Это может стать причиной термического ожога или пожара. Сам солнечный элемент обычно не способен выдать ток такой силы, но замыкать его клеммы тоже не следует.
Стандартным разъёмом 12-вольтовых электроприборов - розетка прикуривателя автомобиля. В автомобильных магазинах продаются различные портативные электроприборы, зарядники для мобильных устройств и пальчиковых аккумуляторов, блоки питания к ноутбукам, даже удлинители и тройники для таких разъёмов. В розетке прикуривателя минус идёт на боковой контакт, плюс – на центральный. При покупке лампочки следует иметь в виду, что лампа дневного света приблизительно в 5.5 раз ярче лампы накаливания (т.е. лампа дневного света 10 ватт светит как лампа накаливания в 55 ватт). Лампы-“переноски” дневного света от 12 вольт бывают в продаже, но “их надо поискать”. Для освещения наиболее экономичны светодиодные блоки, но они дороги. Для получения переменного напряжения 220 вольт из постоянного 12 вольт используются устройства “инвертеры”, которые также продаются в автомобильных магазинах, однако, для многих случаев вам этого не потребуется. Напряжение более 30 вольт является опасным для человека и животных и создаёт гораздо большее электромагнитное излучение.

Электрическая мощность Asus EEE PC 701

Только что провел измерения энергопотребления моего ноутбука Asus EEE PC 701. (Про себя имея в виду потенциальную возможность питания и подзарядки его от солнечных батарей).

Результаты меня обрадовали. Подписанная на ноутбуке и на штатном блоке питания мощность 24 ватта дана с существенным запасом – очевидно на случай подключения внешних устройств.

Далее идут технические детали:
Особенность: Измерения показали, что штатный блок питания почему-то дает не подписанные 9.5 вольт, а 10.15 вольт. При снижении напряжения ниже 10 вольт начинает подрагивать яркость экрана и ноутбук временами переходит в режим питания от встроенного аккумулятора, поэтому я подавал напряжение 10 – 10.2 вольта.

В режиме заряда встроенного аккумулятора (в выключенном состоянии) ноутбук потреблял всего 0.75 А, т.е. 7.5 ватт.
Что интересно, при включении ноутбука потребление почти не увеличивается, но когда Windows загружен потребление устанавливается около 1.2 А, т.е 12 ватт.

Подключение дополнительных устройств:
1. Мой портативный жесткий диск Rovermate – дополнительно в пассивном режиме +0.2 А, в режиме интенсивной работы +0.6 А, т.е. вместе с ним до 18 ватт.
2. Внешний DVD – в пассивном режиме +0.2 А. В режиме просмотра фильма с DVD суммарное потребление 1.8 – 2 А, т.е.максимум 20 ватт. Запись на CD/DVD не проверял.
Да. Все время была включена лазерная мышка. Но она почти ничего не потребляет.
WiFi не проверял.

Вывод:
В режиме офиса мой ноутбук потребляет не более 15 ватт энергии. Даже если эффективность моего солнечного модуля будет всего около 10% от его номинала (максимума в идеальных условиях), он должен позволить мне проверять и отправлять электронную почту раз в день или наконец раз в пару дней. А летом, когда на улице светло более 12 часов, а эффективная мощность солнечных батарей может превысить 85% номинала, можно будет даже “шиковать”, смотря фильмы по DVD.
  • Current Mood
    excited excited